Effets de différentes structures sur les propriétés des élastomères de polyuréthane
Il existe de nombreux types de matières premières d'élastomères de polyuréthane, la composition et la disposition des groupes dans la structure macromoléculaire sont complexes, et les méthodes de synthèse et les méthodes de traitement des élastomères de polyuréthane sont diverses, ce qui constitue la complexité de la structure chimique des élastomères de polyuréthane et la conformation physique évidente. différences, entraînant des changements dans les propriétés des élastomères de polyuréthane.
L'élastomère de polyuréthane est utilisé à l'état solide et sa résistance mécanique sous diverses forces externes est l'indicateur le plus important de ses performances. En général, les élastomères de polyuréthane sont les mêmes que les autres polymères et leurs propriétés sont liées au poids moléculaire, aux forces intermoléculaires, à la ténacité des segments, à la tendance à la cristallisation, à la ramification et à la réticulation, ainsi qu'à la position, la polarité et la taille des substituants. Cependant, les élastomères de polyuréthane sont différents des polymères hydrocarbonés (PP, PE, etc.) et leur structure moléculaire est composée de segments mous (polyols oligomères) et de segments durs (polyisocyanates, extensions de chaîne, etc.). agent de réticulation, etc.) bloque, la force électrostatique est très forte entre ses macromolécules, notamment entre les segments durs, et un grand nombre de liaisons hydrogène se forment souvent. Cette forte force électrostatique, en plus d'affecter les propriétés mécaniques, peut également favoriser l'agrégation de segments durs, produire une séparation de microphases et améliorer les propriétés mécaniques et les propriétés à haute et basse température des élastomères.
1. La relation entre les propriétés mécaniques et la structure
Les propriétés mécaniques de l'élastomère de polyuréthanne dépendent de la tendance à la cristallisation de l'élastomère de polyuréthanne, en particulier de la tendance à la cristallisation du segment souple. Cependant, l'élastomère de polyuréthanne est utilisé dans un état hautement élastique et une cristallisation n'est pas attendue. Par conséquent, il est nécessaire de réussir la formulation et La conception du procédé trouve un équilibre entre élasticité et résistance, de sorte que l'élastomère de polyuréthane préparé ne cristallise pas à la température d'utilisation, ait une bonne élasticité et puisse cristalliser rapidement lorsqu'il est fortement étiré, et la température de fusion de cette cristallisation se situe autour de la température ambiante, lorsque la force externe est supprimée, le cristal fond rapidement, et cette structure cristalline réversible est très bénéfique pour améliorer la résistance mécanique de l'élastomère polyuréthane.
Le fait que l'élastomère de polyuréthanne puisse avoir une cristallisation réversible dépend principalement de la polarité, du poids moléculaire, de la force intermoléculaire et de la régularité de la structure du segment mou. La polarité moléculaire et la force intermoléculaire du polyester sont supérieures à celles du polyéther, de sorte que la résistance mécanique de l'élastomère polyester polyuréthane est supérieure à celle de l'élastomère polyéther polyuréthane; les groupes latéraux dans le segment mou réduiront la cristallinité, ce qui réduira les performances du produit. Comportement mécanique.
La structure du segment dur polyuréthane a également un impact direct et indirect sur les propriétés mécaniques de l'élastomère polyuréthane. Généralement, les diisocyanates aromatiques (tels que le MDI, le TDI) sont plus gros que les diisocyanates d'ester (tels que le HDI); les diisocyanates avec des structures symétriques (tels que le MDI) peuvent donner à l'élastomère de polyuréthane une dureté, une résistance à la traction et une résistance à la déchirure plus élevées ; l'effet de la structure de l'agent de réticulation d'extension de chaîne sur les propriétés mécaniques de l'élastomère est similaire à celui du diisocyanate.
2. La relation entre la résistance à la chaleur et la structure
The thermal stability of polymers can be measured by softening temperature and thermal decomposition temperature. In general, the thermal decomposition temperature of polyurethane elastomers is lower than the softening temperature. Generally speaking, polyester polyurethane elastomers have better heat resistance than polyether polyurethane elastomers; for aromatic diisocyanates, the heat resistance sequence is PPDI>NDI>MDI>TDI.
3. La relation entre les performances à basse température et la structure
L'élasticité à basse température des polymères est généralement mesurée par la température de transition vitreuse et le coefficient de résistance à froid (ou température de fragilisation). En général, la flexibilité à basse température de l'élastomère polyéther polyuréthane est meilleure que celle du polyester.
4. La relation entre la résistance à l'eau et la structure
L'effet de l'eau sur les élastomères de polyuréthane : plastification de l'eau (absorption d'eau) et dégradation de l'eau. Lorsque l'humidité relative est de 100 % : le taux d'absorption d'eau de l'élastomère polyester polyuréthane est d'environ 1,1 % et la baisse de performance est d'environ 10 % ; le taux d'absorption d'eau de l'élastomère polyéther polyuréthane est d'environ 1,4 % et la baisse de performance est d'environ 20 % ; Cependant, la stabilité hydrolytique des élastomères de polyéther polyuréthane est supérieure à celle des élastomères de polyester polyuréthane.
5. La relation entre la résistance à l'huile et la résistance chimique et la structure
Les élastomères de polyuréthane ont une bonne résistance aux graisses et aux solvants non polaires. En général, les élastomères polyester-polyuréthane ont de meilleures performances de résistance aux graisses que les élastomères polyéther-polyuréthane ; plus la dureté de l'élastomère polyuréthane est élevée, meilleure est la résistance aux graisses ; la résistance chimique des élastomères de polyuréthane polycaprolactone (tels que l'acide sulfurique, l'acide nitrique, etc.) est meilleure que les autres types de polyuréthane. La résistance globale aux alcalis de l'élasticité du polyuréthane et la résistance aux solvants polaires forts (tels que la cyclohexanone, l'eau de Tianna, etc.) ne sont pas bonnes.
